DE1725028C3 - Air-cooled disc brake - Google Patents
Air-cooled disc brakeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine luftgekühlte Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an air-cooled disc brake according to the preamble of claim 1.
Bei bekannten luftgekühlten Scheibenbremsen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufgeführten Gattung (US-PS 2198 027) werden zur Kühlung der Bremsscheibe große Luftmengen umgewälzt, um die thermische Belastung der Bremse in zulässigen Grenzen zu halten und um minimale Abkühlungszeiten auch bei schnellen Bremsfolgen zu gewährleisten. Um bei hohen Reisegeschwindigkeiten den Luftwiderstand zu verringern, ist für die zentralen Luftzuführungskanäle ein Verschluß vorgesehen, der beim Betätigen der Bremse zwangsläufig geöffnet wird, so daß ein großer Mengenstrom an Kühlluft zur Bremsscheibe gelangen kann. In der Bremsscheibe sind Lufteinlaßöffnungen vorgesehen, denen auf der Zuströmseite der Luft eine mit öffnungen versehene Platte zugeordnet ist, die im Winkel so verstellbar ist, daß in der einen Stellung die öffnungen in der Bremsscheibe verschlossen und in der anderen Stellung mit den öffnungen in der Platte fluchten, so daß die Kühlluft zuströmen kann. Dieser Verschluß rotiert zusammen mit der Bremsscheibe und wird beim Anlegen der Bremsen durch einen zusätzlichen Bremsschuh gegenüber der Bremsscheibe verzögert, um so die erforderliche Verdrehung der Platte in die Öffnungsstellung zu bewirken. Nach dem Bremsen hebt der Bremsschuh wieder ab, so daß sich die Platte unter dem Einfluß von Rückstellfedern in die Schließlage bewegen kann.In known air-cooled disc brakes of the type listed in the preamble of claim 1 (US-PS 2198 027) large amounts of air are circulated to cool the brake disc to the to keep thermal load on the brake within permissible limits and to minimize cooling times, even with to ensure fast braking sequences. To reduce air resistance at high travel speeds, a lock is provided for the central air supply channels, which when the brake is operated is inevitably opened, so that a large flow of cooling air reach the brake disc can. In the brake disc air inlet openings are provided, which one on the inflow side of the air is assigned with openings provided plate, which is adjustable in angle so that in the one position Openings in the brake disc closed and in the other position align with the openings in the plate so that the cooling air can flow in. This The lock rotates together with the brake disc and is activated by an additional one when the brakes are applied Brake shoe decelerated in relation to the brake disc, so as to allow the required rotation of the plate in to effect the open position. After braking, the brake shoe lifts off again, so that the plate can move into the closed position under the influence of return springs.
Der Nachteil dieser bekannten Scheibenbremse besteht darin, daß sie zum Klemmen und zu erhöhtem Verschleiß neigt, da beim Bremsen zusätzlich ein Reibschluß für die Betätigung der VerschlußeinrichtungThe disadvantage of this known disc brake is that it is too jamming and too increased There is a tendency for wear and tear, since during braking there is also a frictional engagement for the actuation of the locking device
vorgesehen werden muß.must be provided.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die luftgekühlte Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden,The object on which the invention is based is to provide the air-cooled disc brake according to FIG to form the preamble of claim 1 in such a way that
s daß bei einfacher Montage ein hermetischer Abschluß des zentralen Ansaugraums, insbesondere gegenüber einem Ansaugen von Schmutz und dergleichen durch die Achslager des Rades, verhindert wird.s that with simple assembly a hermetic seal of the central suction chamber, especially with respect to it suction of dirt and the like through the axle bearing of the wheel is prevented.
to chen des Patentanspruchs 1 zusammengefaßt. Dieto chen of claim 1 summarized. the
im Patentanspruch 1 beschriebenen luftgekühltenair-cooled described in claim 1
hat den Vorteil, daß ein Verschmutzen der Achslager durch von der Kühlluft mitgeführte Teilchen wirksam verhindert wird.has the advantage that contamination of the axle bearings by particles carried along by the cooling air is effective is prevented.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert Es zeigtThe invention is explained in more detail using the drawing, for example
F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Hälfte eines Drehgestells für einen Personen-Eisenbahnwagen;F i g. 1 is a plan view of one half of a bogie for a passenger railroad car;
F ä g. 2 eine fragmentarische Seitenansicht längs Linie
2-2der Fig. l;und
F i g. 3 ein fragmentarischer senkrechter Schnitt längsF ä g. Figure 2 is a fragmentary side view taken along line 2-2 of Figure 1;
F i g. 3 is a fragmentary vertical section along its length
Das Drehgestell 10 hat ein Paar Seitenrahmen 11, von denen nur einer in F i g. 1 veranschaulicht ist und die ihrerseits von einem Paar Rad-Achs-Einheiten 13 getragen werden. Jede dieser Einheiten umfaßt eine Achse 15 und ein Paar in seitlichem Abstand voneinander angeordnete Räder 16.The bogie 10 has a pair of side frames 11, from which only one in FIG. 1, which in turn is illustrated by a pair of wheel-axle units 13 be worn. Each of these units comprises an axis 15 and a pair of laterally spaced apart mutually arranged wheels 16.
Jedem Rad 16 der Achseinheit 13 ist eine ventilisierte Scheibenbremseneinheit 17 zugeordnet und letztere ist fest an der Nabe des Rades 16 befestigt Am Seitenrahmen 11 des Drehgestells ist ein Ausleger 19 angebracht, der eine Bremszuammenbaueinheit 20 trägt Die Einheit 20 umfaßt Bremsbacken 21, 22, ein Paar Bremszangenhebel 23, 24 und einen Bremsbetätiger 25. Die Bremsbacken 21, 22 treten mit dem Scheibenzusammenbau 17 in Eingriff. Der Scheibenzusammenbau umfaßt ein Paar ringförmige Scheiben, eine innere Scheibe 27 und eine äußere Scheibe 29, die im Abstand voneinander durch eine Mehrzahl von sich zwischen ihnen erstreckenden Kühlflügeln 31 verbunden sind. Die Flügel 31 sind flach und sind in Umfangsrichtung so im Abstand voneinander angeordnet, daß sie eine Mehrzahl von Luftdurchlässen zwischen den Flügeln schaffen, durch die die Luft zum Kühlen der Flügel und der Scheiben hindurchströmt Eine geflanschte Nabenplatte 33 ist an ihrem äußeren Umfang mit der inneren Scheibe 27 verbunden und an ihrem inneren Umfang an der Nabe 35 des Rades 16 durch Bolzen 37 so befestigt, daß die Oberflächen der Scheiben 27,29 in sich rechtwinklig zur Drehachse der Achse 15 erstreckenden Ebenen umlaufen. Die Nabenplatte verhindert, daß Luft von der Seite der Scheibe 27 eintritt und zwischen den Flügeln 31 und den Scheiben 27, 29 hindurchströmt Normalerweise ist die zur Erzeugung eines Luftstromes durch die ventilierte Scheibeneinheit 17 erforderliche Energie bei niedrigen Geschwindigkeiten verhältnismäßig unbedeutend, bei hohen Drehzahlen wird jedoch die für maximale thermische Kapazität und minimale Abkühlgeschwindigkeiten bei den häufigsten Bremsanwendungskreis-Each wheel 16 of the axle unit 13 is assigned a ventilated disc brake unit 17 and the latter is firmly attached to the hub of the wheel 16. A boom 19 is located on the side frame 11 of the bogie attached, the one brake assembly unit 20 The unit 20 comprises brake shoes 21, 22, a pair of brake caliper levers 23, 24 and a brake actuator 25. The brake shoes 21, 22 engage the disk assembly 17. The disk assembly comprises a pair of annular discs, an inner disc 27 and an outer disc 29 which are in the Distance from each other connected by a plurality of cooling vanes 31 extending between them are. The wings 31 are flat and are arranged in the circumferential direction at a distance from one another, that they create a plurality of air passages between the wings through which the air to Cooling the blades and disks flows therethrough. A flanged hub plate 33 is on its outer Circumferentially connected to the inner disk 27 and on its inner circumference to the hub 35 of the wheel 16 fastened by bolts 37 so that the surfaces of the disks 27,29 are perpendicular to the axis of rotation of the Axis 15 extending planes revolve. The hub plate prevents air from the side of the disk 27 enters and flows through between the blades 31 and the discs 27, 29 Normally the for Generating an air flow through the ventilated disk unit 17 required at low energy Speeds are relatively insignificant, but at high speeds it is the maximum thermal capacity and minimum cooling rates in the most common brake application circuit
h5 laufen erforderliche Energie beachtlich.h5 required energy run considerable.
Eine Luftströmungs-Steuereinrichtung 40 dient dazu, den zum Antrieb der ventilierten Scheibeneinheit 17 erforderlichen Energieaufwand, der bei verschiedenenAn air flow control device 40 is used to drive the ventilated disk unit 17 required energy expenditure, which with different
Geschwindigkeitsbereichen und Bremsanforderungen notwendig ist, zu beherrschen, Zu diesem Zweck sind ein Paar Abschlußplatten 43, 45 konzentrisch zur äußeren ringförmigen Scheibe 29 vorgesehen. Platte 43 umfaßt eine Mehrzahl von im Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnete Speichenlöcher 44, und Platte 45 weist eine Mehrzahl von entsprechenden Löchern 46 auf. In einer Stellung der relativen Drehung zwischen den Platten wird Luft daran gehindert, durch die Löcher und durch die Bremsscheibeneinheit 17 zu strömen. Wenn die Platten jedoch relativ zueinander verdreht werden, so können die Löcher 44 und 46 so ausgerichtet werden, daß sie der Luft gestatten, durch sie hindurchzuströmen. Platte 45 steht in seitlichem Eingriff mit Platte 43 und ist ihr gegenüber verdrehbar mittels einer geeigneten Zapfen- und Schlitzverbindung. Im vorliegenden Falle umfaßt Plane 45 in der Nähe ihres Mittelpunktes eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten gekrümmten Schlitzen 41. Kopfbolzen 42 in gleicher Zahl erstrecken sich durch die Schlitze und werden in der Plane 43 aufgenommen. Verschlußplatte 43 die auf der Innenseite der Platte 45 angeordnet ist, umfißt eine innere, mit ihrer Basis 49 an der Innenfläche der Platte 45 befestigte Lagerhülse 48 mit auswärts gerichteten Flanschen 50 an ihrem inneren Ende. Lager 51 ermöglichen Drehung der äußeren Lagerhülse 53 relativ zur inneren Lagerhülse 48. Die äußere Hülse weist einen nach außen gerichteten Flansch 54 auf, der an der Nabe 35 des Rades durch die schon erwähnten Bo'zen 37 befestigt ist Das äußere Ende der Hülse hat einen nach innen gerichteten Flansch 55, der anschließend an die innere Fläche der inneren Verschlußplatte 43 endet.Speed ranges and braking requirements are necessary to master, for this purpose are a pair of end plates 43, 45 concentric with the outer annular disc 29 are provided. Plate 43 comprises a plurality of circumferentially spaced spoke holes 44, and plate 45 has a plurality of corresponding holes 46. In a position of relative rotation air is prevented from passing through between the plates the holes and to flow through the brake disk unit 17. However, if the panels are relative to each other are rotated, the holes 44 and 46 can be aligned to allow air to pass through to flow through them. Plate 45 is in lateral engagement with plate 43 and is rotatable with respect to it by means of a suitable tenon and slot connection. In the present case includes tarpaulin 45 in the vicinity their center a plurality of circumferentially spaced apart curved Slots 41. Head bolts 42 in equal numbers extend through the slots and are in the Tarpaulin 43 added. Closure plate 43 on the Inside the plate 45 is arranged, includes a inner, with its base 49 attached to the inner surface of the plate 45 bearing sleeve 48 with outwardly directed Flanges 50 at their inner end. Bearings 51 allow rotation of the outer bearing sleeve 53 relative to the inner bearing sleeve 48. The outer sleeve has an outwardly directed flange 54 which is attached to the hub 35 of the wheel is attached by the aforementioned Bolts 37. The outer end of the sleeve has a back inwardly directed flange 55, which then ends on the inner surface of the inner closure plate 43.
Wie aus F i g. 2 ersichtlich, wird die innere Abschlußplatte 43 in stationärer oder nicht drehender Stellung in Bezug auf die Drehung des Rades 16, die Scheibeneinheit 17 und die äußere Abschlußplatte 45 gehalten. Drehung der Platte 43 wird verhindert durch eine Schubstange 57, die an einem Ende mit einem an der Platte 43 angebrachten Schwenkbolzen befestigt ist. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, erstreckt sich der Schwenkbolzen durch eine öffnung 46 der Platte 45. Das andere Ende der Stange 57 ist an einem zusätzlichen Ansatz 62 befestigt, der mit dem Bremszusammenbau 20 verbunden ist Wenn die Verschlußplatten 43, 45 in luftblockierender Stellung zueinander stehen, so würde die zur Rotation des Scheibenzusammenbaus 17 erforderliche Energie äquivalent seiner Masse als einfaches Schwungrad sein. Dieser Zustand würde normalerweise während extrem hoher Geschwindigkeit des Personen-Eisenbahnwagens oder der Maschine vorherrschen, um den Energieabfluß, der zur Rotation der ventilierten Bremsscheibeneinheit notwendig ist, zu verringern.As shown in FIG. 2 shows the inner end plate 43 in a stationary or non-rotating position with respect to the rotation of the wheel 16, the disk unit 17 and the outer end plate 45 held. Rotation of the plate 43 is prevented by a Push rod 57 attached at one end to a pivot pin attached to plate 43. As shown in FIG. 2, the pivot bolt extends through an opening 46 in the plate 45. The other The end of the rod 57 is attached to an additional lug 62 which is connected to the brake assembly 20 If the closure plates 43, 45 are in an air-blocking position to one another, so would the energy required to rotate the disk assembly 17 is equivalent to its mass as be simple flywheel. This condition would normally occur during extremely high speed of the passenger railroad car or the machine prevail in order to reduce the energy flow leading to the rotation of the ventilated brake disc unit is necessary to reduce.
Um Luft zum Innern der Bremsscheibeneinheit 17 zuzulassen, ist eine Betätigungsvorrichtung 59 vorgesehen, um die äußere Abschlußplatte 45 relativ zur inneren Platte 43 mittels einer Schubstange 67 zu verdrehen.In order to allow air into the interior of the brake disk unit 17, an actuating device 59 is provided, in order to rotate the outer end plate 45 relative to the inner plate 43 by means of a push rod 67.
Der Betätiger 59 umfaßt einen pneumatischen Zylinder 61, der mit einer Luftzuführung an einem Ende durch Schlauch 63 versehen ist Zylinder 61 umfaßt ein zylindrisches Gehäuse 64 mit einem in ihm beweglichen Kolben 65. Der Kolben ist mit einem Ende der Stoß- und Zugstange 67 verbunden. Das andere Ende der Stoß- und Zugstange ist in geeigneter Weise nach innen versetzt und mit einem Ansatzzapfen 69 versehen, welch letzterer an dem äußeren Umfangsteil der Platte 45 befestigt ist Bei Bremsbetätigung durch die den Personenwagen bedienende Person werden die Bremsbacken 21, 22 in Reibungseingriff mit den Scheibenflächen 27, 29 der ventilierten Bremsscheibeneinheit 17 bewegt Gleichzeitig wird der Betätiger 59 aktiviert und bewegt Kolben 65 und Stange 67 nach rechts. DieseThe actuator 59 includes a pneumatic cylinder 61 which has an air supply at one end through it Hose 63 is provided cylinder 61 comprises a cylindrical housing 64 with a movable in it Piston 65. The piston is connected to one end of the push and pull rod 67. The other end of the shock and the pull rod is appropriately offset inwards and provided with an attachment pin 69, which the latter is attached to the outer peripheral part of the plate 45. When the brake is operated by the Passenger car operating person, the brake shoes 21, 22 in frictional engagement with the disc surfaces 27, 29 of the ventilated brake disk unit 17 is moved. At the same time, the actuator 59 is activated and moves piston 65 and rod 67 to the right. These
seine öffnungen 46 sich mit den ö^nungen 44 der stationären Verschlußplatte 43 ausrichten und Kühlluft zur Bremseinheit zulassen.its openings 46 with the openings 44 of the Align stationary locking plate 43 and allow cooling air to reach the brake unit.
die Dauer der Luftströmung durch die Scheibeneir.heit 17 während der Beschleunigung oder des Laufes nach Bremsanwendung für ein Anhalten oder eine Geschwindigkeitsverringerung. Im vorliegenden Falle ist eine pneumatisch betätigte Ventileinrichtung 72 veranschaulicht die in die Schlauchleitung 63 eingefrigt und an der Oberseite des schon erwähnten zusätzlichen, von dem Ansatzzusammenbau 19 getragenen Ansatzes 62 befestigt ist Die Ventileinrichtung 72 bekannter Konstruktion ermöglicht Zurückhaltung der drehbaren Platte in einer Offenstellung für eine vorbestimmte Zeitdauer. Die Offenstellung der Platte 45 ist erforderlich, um Luftströmung durch die Platten 43,45 zu gestatten und um dadurch der Scheibeneinheit 17 zu ermöglichen, die Hitze schnell abzuleiten, die während der Anwendung der Bremsen erzeugt wurde. Die erwähnten Zeitverzögerungs-Lösungseinrichtungen 72 erzeugen somit eine;- maximalen Bremsanwendungskreislauf und verhindern unerträgliches Anhäufen von Bremsscheibentemperaturen, wenn häufige Bremsanwendungen erfor-the duration of the air flow through the pane unit 17 during acceleration or running after brake application for a stop or a decrease in speed. In the present case, a pneumatically operated valve device 72 is illustrated frozen into the hose line 63 and at the top of the already mentioned additional, of the Attachment assembly 19 carried attachment 62 is the valve device 72 of known construction enables the rotatable platen to be retained in an open position for a predetermined period of time. The open position of the plate 45 is required to allow air flow through the plates 43,45 and thereby enabling the disc unit 17 to quickly dissipate the heat generated during use the brakes were generated. The aforementioned time delay solvers 72 thus generate a; - maximum brake application cycle and prevent intolerable accumulation of brake disc temperatures when frequent braking applications are
■*5 derlichsind.■ * 5 are different.
Die Einlaßöffnungen 46, 44 können in Größe und Gestalt in Abhängigkeit von dem Achsdurchmesser und den zugehörigen Elementen verändert werden. Wenn somit mehr Einlaßfläche erforderlich ist, so können die Platten 43, 45 konisch oder trommeiförmig gestaltet sein. Dies würde, im Vergleich mit den dargestellten ebenen Platten 43, 45 eine größere Luftströmung ermöglichen.The inlet openings 46, 44 can be in size and shape depending on the axle diameter and the associated elements can be changed. Thus, if more inlet area is required, the Plates 43, 45 be conical or drum-shaped. This would be compared with the ones shown flat plates 43, 45 allow a greater air flow.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8328 | Change in the person/name/address of the agent |
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